螢光反應在光合作用量子產率是一種基本的重要參數，是將所吸收的光能轉換成螢光的重要指標。而光合作用的螢光誘導理論，被廣泛應用於光合作用研究，而且與螢光密不可分;光合作用 (photosynthesis) 是植物物質轉換與能量代謝的關鍵，對環境逆境具有敏銳且直接之反應。
本論文發現人造光波長、光強度、日照時間週期、土壤水分、肥料重量、等不同情境下，對植物其光合作用與螢光量子產率皆有相互影響。人造光波長方面，使用紅藍綠光不同組合模擬實際太陽光源，使用紅光(620-625nm)、綠光(515-525nm)與藍光(459-462nm)發光二極體(light-emitting diodes,LED)，經實驗後發現，豆芽吸收藍光的情況下量子產率更好。光強度方面，配置紅綠藍之LED為各三顆、二顆與一顆，經實驗發現配置各三顆LED之量子產率最佳。日照時間週期方面，發現葉子對於感知光週期非常重要，將此實驗分成三組，第一組為23小時透過光照照射、1小時在黑暗處，第二組為12小時光照照射、12小時處於黑暗處，第三組為1小時光照射、23小時處於黑暗處；經實驗得知第二組量子產率最好。水分方面，每天給予豆芽攝取不一樣之水分，配置為20cc、15cc與10cc，經過7天後，發現給予15cc之水量使量子產率較好。肥料部分，分成無肥料、使用1公克與3公克進行實驗，經實驗發現使用3公克之肥料對量子產率效果最佳。

Fluorescence reaction is a fundamental and important parameter in photosynthesis quantum yield, and is an important indicator for converting absorbed light energy into fluorescence. The fluorescence induction theory of photosynthesis is widely used in photosynthesis research, and is inseparable from fluorescence; photosynthesis is the key to plant material conversion and energy metabolism, and has a keen and direct response to environmental stress.

In this paper, found that the photosynthesis and fluorescence quantum yield of plants have different effects in different situations such as wavelength of illumination, terms of light intensity, sunshine time period, soil water and nitrogen fertilizer weight. In the wavelength portion of the illumination, the actual solar source is simulated using different combinations of red, blue and green light, using red (620-625 nm), green (515-525 nm) and blue (459-462 nm) light-emitting diodes. After the experiment, the quantum yield is better when the bean sprouts absorb blue light. In terms of light intensity, the LED lights of red, green and blue are set to each three, two and one. It is found through experiments that the quantum yield of each of the three LED is the best. In terms of sunshine time period, it was found that the leaves were very important for sensing the photoperiod. The experiment was divided into three groups. The first group was 23 hours through light, 1 hours in the dark, the second group was 12 hour, and 12 hours in the dark. At the third group, 1 hours of light exposure and 23 hour of darkness; It is experimentally found that the second group is more efficient than the other two groups. In the moisture part, the bean sprouts are given different amounts of water per day, and the water content is 20 cc, 15 cc, 10 cc. After 7 days, it was found that the quantum yield of 15 cc of water is better. The nitrogen fertilizer part was divided into no nitrogen fertilizer, and 1g and 3g were used for experiments. It was found through experiments that the use of 3 g of nitrogen fertilizer had the best effect on quantum yield.

摘要...i
Abstract...ii
誌謝...iii
目錄...iv
表目錄...vi
圖目錄...vii
第一章 緒論...1
1.1 研究動機...1
1.2 研究目的...1
第二章 文獻探討...2
2.1 光合作用...2
2.2光合作用演進...3
2.2.1 光合作用原理...3
2.2.2 光合作用意義...4
2.3 光合作用光反應...5
2.3.1 非循環電子傳遞鏈...7
2.3.2 循環電子傳遞鏈...7
2.4 光合作用暗反應...7
2.5 光反應與暗反應的區別...8
2.6 光合作用量子產率影響因素...9
2.7 各類生物的光合作用...9
2.7.1 C3類植物...9
2.7.2 C4類植物...9
2.7.3景天酸代謝植物...10
2.7.4 藻類和細菌...10
2.8 葉綠素...10
2.8.1 葉綠素歷史...10
2.8.2 葉綠素分類...11
2.8.3 葉綠素化學結構...11
2.8.4 葉綠素化學性質...12
2.8.5 生物合成與代謝...13
2.9 葉綠素螢光...13
2.9.1 葉綠素螢光歷史...14
2.9.2 葉綠素螢光的產生...14
2.9.3 葉綠素吸收光譜...15
第三章 研究內容與方法...17
3.1 理論介紹...17
3.1.1 Beer’s law比爾定律...17
3.1.2 螢光誘導曲線...19
3.2樣品所需材料...20
3.2.1 樣品萃取過程...20
第四章 系統架構與設計...21
4.1系統架構...21
4.2硬體架構...22
4.2.1光譜儀...22
4.2.2光柵...22
4.2.3雷射二極體模組...23
4.2.4 Arduino Pro Mini...24
4.2.5 Raspberry Pi 3...25
4.2.6 3D Printing...26
4.2.7 電路設計...27
4.3軟體架構...27
4.3.1 Arduino開發環境...27
4.3.2 Qt Creator開發環境...28
4.4系統流程...29
第五章 實驗結果...32
5.1雷射二極體校正...32
5.2不同人照光波長配置對光合作用量子產率之影響...36
5.3不同光強度對光合作用量子產率之影響...40
5.4不同人工光源LED照射時間週期對光合作用量子產率之影響...43
5.5不同土壤水分對光合作用量子產率之影響...46
5.6不同肥料重量對光合作用量子產率之影響...49
第六章 結論...52
未來展望...53
參考文獻...54
Abstract...56

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